8086微处理器及其系统

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第2章-8086微处理器part2

第2章-8086微处理器part2

8086 CPU在最小模式中引脚定义
M/#IO:Memory/Input & Output,三态输出
存储器或I/O端口访问信号 。指示8086的访问对象,发 给MEM或I/O接口。 M/# IO为高电平时,表示 当前CPU正在访问存储器;
M/# IO 为低电平时,表 示当前CPU正在访问I/O端 口
数据驱动器数据流向控制信 号,输出,三态。
在8086系统中,通常采用 74LS245、8286或8287作 为数据总线的驱动器,用 DT/#R信号来控制数据驱动 器的数据传送方向。 当DT/#R=1时,进行数据 发送; 当DT/#R=0时,进行数据 接收。
8086 CPU在最小模式中引脚定义
READY:准备就绪信号 由外部输入,高电平有效 ,表示CPU访问的存储器 或I/O端口己准备好传送 数据。 当READY无效时,要求 CPU插入一个或多个等待 周期Tw,直到READY信 号有效为止。
S3 0 1 0 1
当前正在使用的段寄存器 ES SS CS或未使用任何段寄存器 DS
8086 CPU在最小模式中引脚定义
#BHE/S7:高8位总线允许(Bus High Enable)
T1:指示高8位数据总线上的数据 是否有效 (#BHE:AD0)配合:00时读写字 ,01时读写奇地址字节,10时读写 偶地址字节 其他T周期:输出状态信号S7(S7 始终为逻辑1,未定义) DMA方式下,该引脚为高阻态。
最大模式引脚信号(续)
LOCK# :总线封锁(优先权锁定) 三态输出,低电平有效。 LOCK有效时表示CPU不允许其它总线主控者占用 总线。 ห้องสมุดไป่ตู้ 这个信号由软件设置。 • 当在指令前加上LOCK前缀时,则在执行这条 指令期间LOCK保持有效,即在此指令执行期 间,CPU封锁其它主控者使用总线。 在保持响应期间,LOCK#为高阻态。

微机原理第2章课后答案

微机原理第2章课后答案

第2章8086微处理器及其系统教材习题解答1. 8086 CPU 由哪两部分构成,它们的主要功能是什么?在执行指令期间,EU 能直接访问存储器吗,为什么?【解】8086CPU由执行部件(EU)和总线接口部件(BIU)两部分组成。

执行部件由内部寄存器组、算术逻辑运算单元(ALU)与标志寄存器(FR)及内部控制逻辑等三部分组成。

寄存器用于存储操作数和中间结果;算术逻辑单元完成16位或8位算术逻辑运算,运算结果送上ALU内部数据总线,同时在标志寄存器中建立相应的标志;内部控制逻辑电路的主要功能是从指令队列缓冲器中取出指令,对指令进行译码,并产生各种控制信号,控制各部件的协同工作以完成指令的执行过程。

总线接口部件(BIU)负责CPU与存储器、I/O设备之间传送数据、地址、状态及控制信息。

每当EU部件要执行一条指令时,它就从指令队列头部取出指令,后续指令自动向前推进。

EU要花几个时钟周期执行指令,指令执行中若需要访问内存或I/O设备,EU就向BIU 申请总线周期,若BIU总线空闲,则立即响应,若BIU正在取一条指令,则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。

2. 8086CPU与传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?【解】8086 CPU与传统的计算机相比增加了指令队列缓冲器,从而实现了执行部件(EU)与总线接口(BIU)部件的并行工作,因而提高了8086系统的效率。

3. 8086 CPU 中有哪些寄存器,各有什么用途?【解】8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:①通用数据寄存器。

四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。

用作8位寄存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。

AX(AH、AL)累加器。

有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。

实际上大多数情况下,8086的所有通用寄存器均可充当累加器。

BX(BH、BL)基址寄存器。

第03-1章. 80868088微处理器及其系统

第03-1章. 80868088微处理器及其系统

3.1.1、8086/8088CPU的内部结构
执行单元( Execute Unit ) 总线接口单元 ( Bus Interface Unit )
8088的内部结构
AH BH CH DH AL BL CL DL SP BP SI DI
16位
地址 加法 器

20位
通用 寄存器
CS DS SS ES IP 内部暂存器
PA的书写方式:
段地址:段内偏移
如:1121H : 2200H=11210+2200=13410H

已知CS=1055H,DS=250AH,ES=2EF0H, SS=8FF0H,DS段有一操作数,其偏移地址=0204H, 1)画出各段在内存中的分布 2)指出各段首地址 10550H CS 3)该操作数的物理地址=?
2.地址加法器和段寄存器
BIU中的地址加法器用来实现逻辑地址到物理地址的变换 8086采用了 “段加偏移”的技术。
15 0 15 0
逻辑地址
段基值
3 0
偏移量
0000
各段寄存器分别来存放确定各段的 起始地址的16位段地址信息
寻址单元的16位偏移地址
Σ
19 0
物理地址
物理地址
左移4位后的段寄存器的内容同时 送到地址加法器进行相加
CH DH CL DL
地址 加法 器

20位
CS DS SS ES IP 内部暂存器
16位
输入/输出 控制电路 外 部 总 线
1 2
8位
3 4
把EU的操作结果存储 标志寄存器 到指定的M或I/O口。
执行部件 (EU)
指令队列
总线接口部件 (BIU)

第2章 8086微处理器及其系统PPT课件

第2章 8086微处理器及其系统PPT课件
1.条件标志 -----共6位,用于寄存程序运行的状态信息,这些标 志往往用作后续指令判断的依据。 2.控制标志 -----共3位,用于控制机器或程序的某些运行过程。
5
15 ~12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 OF DF IF TF SF ZF ― AF ― PF ― CF
例:对于物理地址01023H单元
可以表为0100H:0023H PA=0100H×10H+0023H =01023H
也可表为0102H:0003H PA=0102H×10H+0003H =01023H
CS DS SS
段 寄
ES 存
IP 器
指令指针寄存器
总线 控制
逻辑 外部总线
123456
指令队列 3
内部寄存器
● 8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:
AX
AH AL
BX
BH
BL
CX DX
CH DH
CL DL
●通用寄存器
SP BP●指针和变址寄来自器SIDI●四S个P(通St用ac数k P据o寄int存er器RAegXis、teBr)X堆、栈C指X针、寄DX存均器可用 ●作B1P6位( B寄as存ic器Po也in可ter用R作eg8is为ter寄)基存址器指。针用寄作存8 位器寄 ●存S器I(分So别ur记ce作In:deAxHR、egAisLte、r)源BH变、址B寄L、存C器H、CL、
第 2 章 80X86微处理器
2.1 8086微处理器 2.2 8086系统的存储器组织及I/O组织 2.3 8086系统配置 2.4 8086的操作时序
1
2.1 8086微处理器
1978年,Intel公司推出16位微处理器8086。

第二章 8086微处理器

第二章 8086微处理器

第二章8086/8088微处理器及其系统结构内容提要:1.8086微处理器结构:CPU内部结构:总线接口部件BIU,执行部件EU;CPU寄存器结构:通用寄存器,段寄存器,标志寄存器,指令指针寄存器;CPU引脚及其功能:公用引脚,最小模式控制信号引脚,最大模式控制信号引脚。

2.8086微机系统存储器结构:存储器地址空间与数据存储格式;存储器组成;存储器分段。

3.8086微机系统I/O结构4.8086最小/最大模式系统总线的形成5.8086CPU时序6.最小模式系统中8086CPU的读/写总线周期7.微处理器的发展学习目标1.掌握CPU寄存器结构、作用、CPU引脚功能、存储器分段与物理地址形成、最小/最大模式的概念和系统组建、系统总线形成;2.理解存储器读/写时序;3.了解微处理器的发展。

难点:1.引脚功能,最小/最大模式系统形成;2.存储器读/写时序。

学时:8问题:为什么选择8088/8086?•简单、容易理解掌握•与目前流行的P3、P4向下兼容,形成x86体系•16位CPU目前仍在大量应用思考题1、比较8086CPU与8086CPU的异同之处。

2、8086CPU从功能上分为几部分?各部分由什么组成?各部分的功能是什么?3、CPU的运算功能是由ALU实现的,8086CPU中有几个ALU?是多少位的ALU?起什么作用?4、8086CPU有哪些寄存器?各有什么用途?标志寄存器的各标志位在什么情况下置位?5、8086CPU内哪些寄存器可以和I/O端口打交道,它们各有什么作用?6、8086系统中的物理地址是如何得到的?假如CS=2400H,IP=2l00H,其物理地址是多少?思考题1.从时序的观点分析8088完成一次存储器读操作的过程?2.什么是8088的最大、最小模式?3.在最小模式中,8088如何产生其三总线?4.在最大模式中,为什么要使用总线控制器?思考题1.试述最小模式下读/写总线周期的主要区别。

8086微处理器-指令系统思维导图,脑图

8086微处理器-指令系统思维导图,脑图

8086微处理器指令系统数据传送数据传送指令可完成寄存器与寄存器之间、寄存器与存储器之间以及寄存器与I/O 端口之间的字节或字传送,它们共同的特点是不影响标志寄存器的内容通用数据传送指令MOV 传送指令格式: MOV 目标,源指令功能:将源操作数(一个字节或一个字)传送到目标操作数。

源操作数可以是8/16位通用寄存器、段寄存器、存储器中的某个字节/字或者是8/16 位的立即数。

堆栈操作指令后进先出的规则存取信息堆栈指针信息存入堆栈时,堆栈指针将自动减量,并将信息存入堆栈指针所指出的存储单元当需要从堆栈中取出信息时,也将从堆栈指针所指出的存储单元读出信息,并自动将堆栈指针增量堆栈指针始终指向堆栈中最后存入信息的那个单元栈顶不断移动、动端堆栈区的另一端则是固定不变的栈底PUSH 入栈指令格式: PUSH 源指令功能:将源操作数压入堆栈。

源操作数可以是16 位通用寄存器、段寄存器或者是存储器中的数据字。

P38 例 2.12POP 出栈指令格式: POP 目标指令功能:将堆栈中当前栈顶和次栈顶中的数据字弹出送到目标操作数。

目标操作数可以是16 位通用寄存器、段寄存器或者是存储单元。

P39 例 2.13XCHG 交换指令1格式: XCHG 目标,源指令功能:将源操作数与目标操作数(一个字节或一个字)相互交换位置。

源操作数可以是通用寄存器或存储单元。

目标操作数只允许是通用寄存器。

P39 例 2. 14XLAT 换码指令2目标地址传送指令这是一类专用于传送地址码的指令,可用来传送操作数的段地址或偏移地址LEA 有效地址送寄存器指令格式: LEA 目标,源指令功能:将源操作数的有效地址EA 传送到目标操作数。

源操作数必须是存储器操作数。

目标操作数必须是16位通用寄存器。

LDS 指针送寄存器和DS指令格式: LDS 目标,源指令功能:从源操作数所指定的存储单元中取出某变扯的地址指针(共4 个字节),将其前两个字节(即变量的偏移地址)传送到目标操作数,后两个字节(即变量的段地址)传送到DS 段寄存器中。

8086微处理器的功能与结构

8086微处理器的功能与结构

8086微处理器的功能与结构四、80x86微处理器的结构和功能(一)80x86微处理器1.8086/8088主要特征(1)16位数据总线(8088外部数据总线为8位)。

(2)20位地址总线,其中低16位与数据总线复用。

可直接寻址1MB存储器空间。

(3)24位操作数寻址方式。

(4)16位端口地址线可寻址64K个I/O端口。

(5)7种基本寻址方式。

有99条基本指令。

具有对字节、字和字块进行操作的能力。

(6)可处理内部软件和外部硬件中断。

中断源多达256个。

(7)支持单处理器、多处理器系统工作。

2.8086微处理器内部结构8086微处理器的内部结构由两大部分组成,即执行部件EU(Execution Unit)和总线接口部件BIU(Bus Interface Unit)。

和一般的计算机中央处理器相比较,8086的EU相当于运算器,而BIU则类拟于控制器。

3.8086最小模式与最大模式及其系统配置最小模式在结构上的特点表现为:系统中的全部控制信号直接来自8086CPU。

与最小模式相比,最明显的不同是系统中的全部控制信息号不再由8086直接提供,而是由一个专用的总线控制器8288输出的。

4.8087与8089处理机简述(1)8087协处理机8087协处理机与8086组合在一起工作,以弥补8086在数值运算能力方面的不足,所以它又称为协处理机。

(2)8089I/O处理机8089是一个带智能的I/O接口电路,相当于大型机中的通道,它将CPU的处理能力与DMA控制器结合在一起。

它具有52条基本指令,1MB的寻址能力,包含两个DMA通道。

8089也可以与8086联合在一起工作,执行自己的指令,进行I/O 操作,只在必需时才与8086进行联系。

在8089的控制下,可以进行外设与存储器之间、存储器与存储器之间以及外设与外设之间的数据传输。

同时,8089还可以设定多种终止数据传输的方式。

5.总线时序一个基本的总线周期包括4个时钟周期,即4个时钟状态T 1 、T2 、T3 和T4 。

8086系统结构与8086CPU详解

8086系统结构与8086CPU详解

8086系统结构与8086CPU详解8086是Intel公司于1978年推出的16位微处理器,是第一个被广泛应用于个人电脑的微处理器。

指令执行单元是8086的核心部分,它包括指令队列和执行单元。

指令队列用于存储将要执行的指令,执行单元根据指令队列中的指令来执行相应的操作。

8086采用流水线执行模式,使指令的执行更高效。

8086有14个寄存器,其中有4个通用寄存器AX、BX、CX和DX,其分别可以作为数据寄存器、地址寄存器、指针寄存器和变址寄存器使用。

AX寄存器可以拆分为两个独立的8位寄存器AH和AL,分别用于存储高8位和低8位数据。

除了通用寄存器外,8086还有4个段寄存器CS、DS、ES和SS,用于存储程序的代码段、数据段和堆栈段的物理地址。

内存管理单元用于实现8086的内存管理功能。

8086采用分段分页的内存管理模式,通过段寄存器和偏移地址来访问内存。

段寄存器存储段的起始地址,偏移地址表示从段起始地址开始的偏移量。

通过这种方式,8086可以寻址1MB的内存空间。

8086使用外部总线与其他设备进行通信。

它包括地址总线、数据总线和控制总线。

地址总线用于传输地址信息,数据总线用于传输数据,控制总线用于传输控制信号。

8086的地址总线宽度为20位,可以寻址1MB的内存空间。

除了系统结构,了解8086的CPU结构也是很重要的。

8086包括指令流水线、ALU、寄存器组、时钟和控制单元等部分。

指令流水线用于提高指令执行的效率,将指令的执行过程分为取指令、译码、执行和写回四个阶段,并行地执行不同的指令。

ALU(算术逻辑单元)用于进行算术和逻辑运算。

寄存器组包括通用寄存器和段寄存器,用于存储数据和地址信息。

8086的时钟是由外部提供的,它通过时钟和控制单元来对指令的执行进行控制。

总的来说,8086的系统结构和CPU结构共同组成了一个完整的微处理器系统。

通过了解其结构,可以更好地理解8086的工作原理和性能特点,为编程和系统设计提供指导。

8086-16位微处理器介绍

8086-16位微处理器介绍

8086-16位微处理器介绍第⼆章 8086/8088(16位)微处理器第⼀节、16位微处理器第⼀代微处理器 1971年Intel 公司推出4004和8008,是4和8位微处理器,采⽤PMOS ⼯艺。

第⼆代微处理器 1974年推出的8080、M6800、Z-80等,是8位微处理器,采⽤NMOS ⼯艺。

第三代微处理器 70年代后期Intel 公司推出8086/8088、Motorola 公司M68000、Zilog 公司的Z8000,是16位微处理器,采⽤HMOS ⼯艺。

80年代以来,Intel 公司推出80186⽤80286,与8086/8088兼容。

第四代微处理器 1985年,推出的80386及M68020是32位微处理器。

1989年推出80486。

1993年推出Pentium 及80586等更⾼性能的32位和64位微处理器。

第⼆节8086/8088CPU 结构微处理器 8086, 8088结构类似,内部都是16位总线,但外部性能是有区别。

8086CPU 功能结构分为两部分:总线接⼝部件BIU ,执⾏部件EU 。

两部分各⾃执⾏⾃⼰的功能并⾏⼯作,这种⼯作⽅式与传统的计算机在执⾏指令时的串⾏⼯作相⽐极⼤的提⾼了⼯作效率。

计算机执⾏程序时,CPU 的⼯作顺序是:取指令执⾏指令再取指令再执⾏指令...特点:CPU 串⾏⼯作。

8086CPU ⼯作顺序是:取指令,执⾏指令同时进⾏。

特点:CPU 并⾏⼯作。

⼀、执⾏部件数据4个通⽤寄存器 : A X , B X , C X , D X4个专⽤寄存器 S P , B P , S I , D I算术逻辑部件:ALU8086/8088的EU 的特点1个标志寄存器: F R ;分成两类:状态标志、控制标志F R 的格式:⼆、总线接⼝部件BIU功能:负责与存储器、I/O 端⼝传送数据BIU 的组成:4个段地址寄存器(16位):CS 、DS 、ES 、SS16位指令指针寄存器IP20位地址加法器6字节的指令队列⼀条指令20地址的形成:由代码段CS 左移4位后与指令指针寄存器IP 内容相加得到注意:指令执⾏单元(EU )的功能:⼀般情况下,指令按照它存放的顺序先后执⾏,EU 源源不断地从指令队列中取得指令代码,达到满负荷地连续执⾏指令⽽省去“取指令”的时间。

微机原理第三章:8086微处理器结构

微机原理第三章:8086微处理器结构

4.8086 和8088 二者的指令系统完全兼容
(1)有24 种寻址方式,具有乘、除法指令等。 (2)取指令和执行指令的操作并行运行,运行速度大大提高。
(3)具有最小模式和最大模式,应用领域宽广,适应性强。
(4)可方便地和数据处理器8087、I/O 处理器8089 或其它处理器 组成多处理机系统,提高数据处理能力和输人输出能力。
代码段寄存器 CS 标 志 寄 存 器
数据段寄存器 DS
堆栈段寄存器 SS
附加段寄存器 ES
由于8086/8088 CPU 可直接寻址的存储器空间是1M字节,直接寻址需要 20位地址码,而所有的内部寄存器都是16位的,用这些寄存器只能寻址 64K字节,为此需要采取分段技术来解决这个问题。
表3.1
通用寄存器的隐含使用
程序调试过程中。
3.1.2 8086/8088 的寄存器结构
四、指令指针寄存器 IP ★ 16 位的指令指针寄存器 IP 用来存放将要执行的下一条 指令在代码段中的偏移地址。 ★ 在程序运行过程中,BIU 可修改 IP 中的内容,使它始终 指向将要执行的下一条指令。 ★ 程序不能直接访问 IP,但可通过某些指令修改 IP 内容。 ★ 如遇到转移类指令,则将转移目标地址送人IP中,以实 现程序的转移。
★ 规则字的读/写操作可以一次完成。由于两个存储体上的地址
线 A19~A1 是连在一起的,只要使 A0=0,BHE=0,就可 以实现一次在两个存储体中对一个字的读/写操作。 ★ 读写的是从奇地址开始的字(高字节在偶体中,低字节在奇体 中),这种字的存放规则称为“非规则字”或“非对准字”。 ★ 非规则字的读/写,需要两次访问存储器才能完成。 第一次访问存储器读/写奇地址中的字节;
三、标志寄存器 FR

8086cpu的结构和功能

8086cpu的结构和功能

8086cpu的结构和功能8086CPU是由英特尔公司开发的一款经典的16位微处理器。

它是在20世纪80年代初面世的,也是当时最新一代的微处理器。

8086CPU具有复杂的结构和强大的功能,为计算机技术的发展做出了重要贡献。

本文将从多个方面介绍8086CPU的结构和功能。

首先,我们来了解8086CPU的整体结构。

8086CPU包括两个主要部件:执行部件和总线控制部件。

执行部件由数据总线单元(DBU)、算术逻辑单元(ALU)和寄存器组成,负责实际进行数据的处理和运算。

总线控制部件包括指令队列、指令译码器和时序控制器,负责控制数据和指令的传输以及处理器的时序控制。

这种分离的结构使得8086CPU 具有高效的指令执行能力。

其次,我们来探讨8086CPU的功能特点。

8086CPU具有许多强大的功能,包括多种数据类型支持、分段式寻址、以及可扩展的指令集等。

首先是多种数据类型支持。

8086CPU支持多种数据类型,包括字节、字和双字等。

这使得它能够处理各种不同类型的数据,适应了不同应用场景的需求。

其次是分段式寻址。

8086CPU采用分段式寻址的方式,将内存划分为多个段,每个段具有独立的段地址。

这种寻址方式可以灵活地管理内存,提高内存的利用率,并且方便编程。

最后是可扩展的指令集。

8086CPU的指令集非常丰富,包括各种数据处理、逻辑控制、输入输出、以及字符串操作等指令。

同时,8086CPU还支持通过软件扩展指令集,满足用户的个性化需求。

总之,8086CPU作为一款经典的微处理器,具有复杂的结构和强大的功能。

它为计算机技术的发展做出了重要贡献,为后续的微处理器设计奠定了基础。

通过多种数据类型支持、分段式寻址和可扩展的指令集等特点,8086CPU实现了高效的数据处理和灵活的内存管理,为用户的应用提供了广泛的功能支持。

参考文献:1. Patterson, D.A., & Hennessy, J.L. (2017). Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface. Morgan Kaufmann.2. Kip Irvine. (2016). Assembly Language for x86 Processors. Pearson.。

8086-8088CPU系统结构

8086-8088CPU系统结构
♣ CS:代码段寄存器 ♣ DS:数据段寄存器 ♣ ES:附加数据段寄存器 ♣ SS:堆栈段寄存器
1.2 8086/8088寄存器结构及用途
1.1.3 指针寄存器和变址寄存器
▲指针寄存器:
♣ SP:堆栈指针寄存器 ♣ BP:基址指针寄存器
▲变址寄存器:
♣ SI:源变址寄存器 ♣ DI:目的变址寄存器
汇编语言程序设计
8086/8088CPU系统结构
• 1.1 Intel8086/8088微处理器的结构 • 1.2 8086/8088寄存器结构及其用途 • 1.3 8086的存储器组织
• 1.4 堆栈
1.1 Intel8086/8088微处理器的结构
• 1.1.1 8086微处理器的结构
8086微处理器由两大部分组成: ♣ 执行部件EU ♣ 总线接口部件BIU 其内部结构如图(P20 图1.1)
1.3 8086的存储器组织
• 1.3.2 存储器的分段结构
◆8086CPU的寻址能力为:220=1MB; ◆8086CPU的内部寄存器为16位,直接 寻址:216=64KB; ◆在8086系统中引入逻辑段的概念:把 的地址空间划分为任意个逻辑段,长度 为64KB。
1.3 8086的存储器组织
• 1.3.3 物理地址和逻辑地址
▲是CPU与外部存储器、I/O设备的接口;
▲BIU由以下几部分组成: ♣16位指令指针寄存器IP; ♣指令队列; ♣4个16位段寄存器CS、DS、ES、
SS; ♣20位地址加法器; ♣总线控制部件。
1.1.1 8086微处理器的结构
• 3. BIU和EU的管理
▲二者处于并行的工作状态和重叠的工 作方式; ▲相互配合,协调工作; ▲充分利用总线实现最大限度的信息传 输,提高了程序的执行速度。

8086微处理器

8086微处理器

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8086引脚介绍
VCC、GND:电源、接地 引脚(3个),5V
两种模式下,名称和功能相同的32个引脚
AD15—AD0(Address Data Bus):地址/数据复用信 号输入/输出引脚(16个),分时 输出 。 A19/s6—A15/s3(Address Status Bus): 地址/状态复用 信号输出引脚(4个),分时输出。
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8086引脚介绍
最大模式
Lock(Lock):总线封锁,输出引脚,低电平有效, 当该引脚输出低电平时,系统中其它总线部件就不 能占用系统总线。 RQ/GT0、RQ/GT1 (Request/Grant):总线请求 信号输入/总线允许信号,输出引脚。这两个信号端 可同时接CPU以外的两个协处理器,用来发出使用 总线的请求信号和接收CPU对总线请求信号的应答。 这两个引脚都是双向的,请求与应答信号在同一引 脚上分时传输,方向相反。其中 RQ/GT0比 RQ/GT1 的优先级高。
最小模式
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8086引脚介绍
最小模式
INTA(Interrupt Acknowledge):中断响应信号,输出引脚,低电 平有效。该引脚是CPU响应中断请求后,向中断源发出的认可信号。
ALE(Address Lock Enable):地址锁存允许,输出引脚,高电 平有效。CPU通过该引脚向地址锁存器8282/ 8283发出地址锁存允 许信号,把当前地址/数据复用总线上输出的地址信息,锁存到地址 锁存器8282/8283中去。
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8086引脚介绍
TEST(Test):测试信号,输入引脚,低电平有 效,TEST信号与WAIT指令结合起来使用,CPU执行 WAIT指令后,处于等待状态,当TEST引脚输入低电 平时,系统脱离等待状态,继续执行被暂停执行的指 令。

8086微处理器的工作过程

8086微处理器的工作过程

8086微处理器的工作过程
8086微处理器是一种16位微处理器,它是Intel推出的一款经典产品,被广泛应用于个人电脑和嵌入式系统中。

它的工作过程可以从以下几个方面来描述:
指令执行过程,8086微处理器的指令执行过程包括取指令、译码、执行和写回四个阶段。

首先,指令被取出并存储在指令寄存器中,然后被送到指令译码器中进行译码,确定指令的操作类型和操作数。

接着,指令被执行,执行的结果可能会写回到寄存器或者存储器中。

数据传输过程,8086微处理器通过数据总线和地址总线与外部设备进行数据传输。

当需要从外部设备读取数据时,8086将地址发送到地址总线,然后通过数据总线将数据传输到内部寄存器中。

反之,当需要向外部设备发送数据时,8086将数据发送到数据总线,然后通过地址总线将数据传输到外部设备中。

中断处理过程,8086微处理器支持外部设备通过中断请求线向其发出中断请求。

当发生中断请求时,处理器会根据中断类型执行相应的中断服务程序,并在执行完中断服务程序后返回到原程序继
续执行。

时序控制过程,8086微处理器的工作时序由内部时钟控制,不同的指令需要不同的时钟周期来完成。

时钟信号的频率决定了微处理器的工作速度,同时也影响了系统的整体性能。

总线控制过程,8086微处理器通过控制总线与外部设备进行数据传输和通讯。

总线控制信号包括读、写、传输方向等,控制着数据在总线上的流动和处理器与外部设备的交互。

8086微处理器的工作过程涉及到指令执行、数据传输、中断处理、时序控制和总线控制等多个方面,它在计算机系统中扮演着核心的角色,对于理解计算机的工作原理具有重要意义。

微机原理-微处理器8086基础知识

微机原理-微处理器8086基础知识

02
微处理器8086基础知识
8086微处理器的结构与功能
8086微处理器由运算器、控制 器、寄存器组、内部总线等组成,
是计算机系统的核心部件。
8086微处理器具有处理指令、 执行算术逻辑运算、控制输入输 出等功能,是计算机实现信息处
理的关键部件。
8086微处理器采用16位字长, 支持多任务处理,可实现高效的
详细描述
基址加变址加变址加位移寻址方式是指操作数的地址由基址寄存器、变址寄存器、位移量共同确定。这种方式的 特点是可以通过对基址寄存器和变址寄存器的修改来方便地实现数据的传递和交换,同时也可以实现数组元素的 访问和修改。
04
8086的指令集
数据传送指令
MOV指令
用于将数据从一个位置移动到另一个 位置。格式为MOV dest, src。
06
8086的输入输出系统
输入输出指令
IN指令
用于从指定的I/O端口读取数据到累加器。
OUT指令
用于将累加器中的数据写入到指定的I/O端口。
输入输出指令对累加器内容的影响
使用IN指令后,累加器的内容将被替换为从I/O端口读取的数据;使用OUT指令后,累加 器的内容将被写入到指定的I/O端口,同时累加器的内容将被清零。
学习微机原理有助于培养学生的逻辑思维、问题解决能力以及创新能力,对未来的 职业发展具有重要意义。
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逻辑指令
AND、OR和XOR指令
用于执行逻辑与、或和异或操作。格式为 AND dest, src、OR dest, src和XOR dest, src。
NOT指令
用于执行逻辑非操作。格式为NOT dest。
控制转移指令

8086微处理器及其系统

8086微处理器及其系统
址读一个字节 •从奇地址读写一个字。这种操作要占用两个总线周期。
8086系统的存储器的地址
1. 物理地址的计算公式: 物理地址 = 端地址× 16 + 偏移地址
2. 段地址的引入,为程序在内存中浮动创造了条件,一般用户 程序只涉及偏移地址。
3. 同一物理地址可以有不同的段地址和偏移地址表示。
●执行部件(EU) ●总线接口部件(BIU)
执行部件
●内部寄存器 ●算术逻辑运算单元(ALU)及标志寄存器 ●内部控制逻辑电路
内部寄存器 ● 8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:
通用寄存器
●通用寄存器 ●指针和变址寄存器
●四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16 位寄存器也可用作8 为寄存器。用作8 位寄存器分别记作: AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
所用的数据线 AD15~AD0 AD7~AD0 AD15~AD8
AD15~AD8 AD7~AD0
表2-2 BHE 与 A0 信号的意义
5. NMI(Non-Maskable Interrupt) 非屏蔽终端请求引脚,输入。 6. INTR(Interrupt Request)可屏蔽中断请求引脚,输入、高电平有效。 7. RD(Read)读信号,输出、三态、低电平有效。 8. CLK(Clock)时钟输入引脚。 9. RESET(Reset)复位引脚,输入、高电平有效。 10. READY(Ready)准备好引脚,输入、高电平有效。 11. TEST(Test)测试引脚,输入、低电平有效。 12. MN/MX(Minimum/Maximum Mode Control) 最小/最大模式控制引脚,输入。
AX(AH,AL)累加器
有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。
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AX(AH,AL)累加器
有些指令约定以AX(或AL)为源或目的寄存器。
BX(BH,BL)基址寄存器
BX可用作间接寻址的地址寄存器和基地址寄存器, BH、BL可用作8位通用数据寄存器。
8086微处理器及其系统
图2-1 8086CPU内部结构
8086微处理器及其系统
CX(CH,CL)计数寄存器
CX在循环和串操作中操作中充当计数器,指令执行 后CX内容自动修改。
DX(DH,DL)数据寄存器
除用作通用寄存器外,在I/O指令中可用作端口地址寄存器, 乘除指令中用作辅助累加器。
指针和变址寄存器
● BP( Basic Pointer Register)基址指针寄存器 ● SP(Stack Pointer Register)堆栈指针寄存器 ● SI(Source Index Register)源变址寄存器 ● DI(Destination Index Register)目的变址寄存器
8086微处理器及其系统
2.1.2 8086的引脚及其功能 ● 8086总线周期 ● 8086的引脚及功能
8086总线周期
T1
T2
T3
Tw
T4
T1
T1
图 2-3 典型的8086总线周期时序
8086微处理器及其系统
T1状态 :
----- CPU向多路复用总线上发送地址信息,指出要寻址的内存单元 地址或I/O端口地址。
4. 指令队列缓冲器 ----- 是一个与CPU速度相匹配的高速缓冲寄存器。 5.总线控制逻辑 ----- 是CPU外部三总线(AB、DB、CB)的控制电路,它控制CPU与 其他部件交换数据、地址、状态及控制信息。
8086微处理器及其系统
总线接口部件和执行部件的管理
当8086指令队列中有2字节空闲时,总线接口部件就自动将指令从内存 中预取到指令队列缓冲器中。
8086微处理器及其系统
算术逻辑单元(ALU)及标志寄存器
●标志寄存器(Flag Register)共有16位,其中7位未用。标志寄存器 内容如图:
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 OF DF IF TF SF ZF ― ― AF ― ― PF ― ― CF
执行部件
●内部寄存器 ●算术逻辑运算单元(ALU)及标志寄存器 ●内部控制逻辑电路
8086微处理器及其系统
内部寄存器 ● 8086共有8个16位的内部寄存器,分为两组:
通用寄存器
●通用寄存器 ●指针和变址寄存器
●四个通用数据寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16 位寄存器也可用作8 为寄存器。用作8 位寄存器分别记作: AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。
-----反映运算结果中“1”的个数的奇偶性,主要用于判断数据 传送过程中是否出错。
● AF(Auxiliary Flag)辅助进位标志
-----加减运算时,若D3向D4产生了进位或借位则AF=1。否则 AF=0。在BCD码运算时,该标志用于十进制调整。
8086微处理器及其系统
● ZF(Zero Flag)零标志
8086微处理器及其系统
控制标志
●共3位,用于控制机器或程序的某些运行过程。
● DF(Direction Flag)方向标志 ----terrupt Flag)中断允许标志 ----- 用于控制CPU是否允许相应可屏蔽中断请求。
● TF(Trap Flag)陷阱标志 ----- 用于单步操作。
-----反映计算结果是否为0。若结果为零则ZF=1,否则ZF=0。
● SF(Sign Flag)符号标志
-----反映计算结果最高位即符号位的状态。如果运算结果的最高位 为1则SF=1(对带符号数即为负数),否则SF=0(对带符号数 即为正数)。
● OF(Overflow Flag)溢出标志
-----反映运算结果是否超出了带符号数的表数范围。
每当EU部件要执行一条指令时,它就从指令队列头部取出指令,后续 指令自动向前推进。EU要花几个时钟周期执行指令,指令执行中若需要访 问内存或I/O设备,EU就向BIU申请总线周期,若BIU总线空闲,则立即响 应,若BIU正在取一条指令,则待取指令操作完成后再响应EU的总线请求。
当指令队列已满,EU又没有申请总线时,则总线空闲。 遇到转移、调用及返回指令时,原先预取到指令队列中的指令已不再 有用,BIU就自动清除指令队列中已有内容,从转移、调用或返回的新地址 开始,重新从内存中预读取指令并填充指令队列。
T2状态 :
----- CPU从总线上撤消地址,使总线低16位呈现高阻状态,为数据 传输作准备。
T3状态 :
----- 总线低16位上出现CPU要写出的数据或准备读入的数据。
T4状态 :
----- 总线周期结束,若为总线读周期则在T4前沿将数据读入CPU。
8086微处理器及其系统
8086CPU的引脚及功能
在最小模式和最大模式下的通用引脚: 1. GND(地)和Vcc电源。Vcc引脚接+5V电源, GND引脚接地。 2. AD15~AD0(Address Data Bus)地址/数据复用引脚,双向、三态。 3. A19/S6~A16/S3(Address/Status)地址/状态复用引脚,输出、三态。 4. BHE/S7(Bus High Enable/Status)高8位数据线允许/状态复用引脚,
1.条件标志
-----共6位,用于寄存程序运行的状态信息,这些标志往往用作后续指令
判断的依据。 2.控制标志
-----共3位,用于控制机器或程序的某些运行过程。
8086微处理器及其系统
条件标志
● CF(Carry Flag)进位标志
-----反映在运算结果的最高位有无进位或借位。
● PF(Parity Flag)奇偶标志
第 2 章 8086微处理器及其系统
2.1 8086微处理器简介 2.2 8086系统的存储器组织及I/O组织 2.3 8086系统的工作模式 2.4 8086的操作时序
8086微处理器及其系统
2.1 8086微处理器简介 2.1.1 8086的编程结构
●执行部件(EU) ●总线接口部件(BIU)
内部控制逻辑电路
8086微处理器及其系统
总线接口部件
1.段地址寄存器(CS、DS、SS、ES) ----- 用于存放段地址的寄存器称为段寄存器,根据其主要用途,计有代码 段寄存器CS、数据段寄存器DS、堆栈段寄器SS、附加段寄存器ES。
2.地址加法器 ----- 用于产生20 位物理地址。
3. 指令指针寄存器(IP) ----- 又称程序计数器,是16位寄存器。
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